Poate Marina SUA să transforme apa de mare în combustibil cu jet?

Un Hornet F / A-18E atribuit Dambusters of Strike Fighter Squadron (VFA) 195 lansează de la transportatorul de aeronave USS George Washington (CVN 73) în timpul operațiunilor de rutină în Marea Chinei de Sud. Cu amabilitatea Marinei U.S. Denver Applehans / lansat

Sunt siguri că pot - bine, cel puțin spun că pot. Într-o zi. S-ar putea ca Marina SUA să nu poată crea acum combustibil din apa de mare, dar susțin că este posibil. De ce să nu transformăm apa în vin, atunci, dacă este atât de ușor să converti oceanul salbatic, sărat, poluat în ceva mai valoros? Ei bine, haideți să ne întoarcem în jur de 10 ani pentru a urmări progresia logică a teoriei apei sărate cu combustibil.

În 2003, un inventator numit John Kanzius lucra la o metodă de utilizare a undelor radio pentru a ținta și distruge celulele canceroase fără a afecta pielea sănătoasă din apropiere. Câțiva ani mai târziu, el a descoperit că mașina sa ar putea genera electricitate folosind undele radio pentru a zap apa cu sare - după ce a lovit apa cu o explozie de undă radio concentrată, apa a devenit inflamabilă, aprindând o potrivire aprinsă. Apa și-a pierdut inflamabilitatea, de îndată ce undele radio au fost oprite.

Mașina lui Kanzius atinge acest efect agitând compoziția apei sărate. Apa sărată (ca și cum nu ți-ai fi dat seama deja) este făcută din două ingrediente: sare (clorură de sodiu) și apă (hidrogen și oxigen). Când undele radio pătrund în apă, moleculele de hidrogen sunt agitate și proprietățile normale ale inflamabilității devin mai ușor de accesat.

Unul dintre trucurile de exploatare a energiei în general - nu doar aprinderea apei sărate - este să vă asigurați că procesul poate capta mai multă energie decât este nevoie pentru a opera toate utilajele necesare pentru a extrage energia. În caz contrar, generarea de energie va funcționa cu o pierdere netă și nu are rost să o facem, deoarece procesul nu va fi durabil. Este de fapt o ecuație puțin mai complicată decât măsurarea energiei cheltuite în raport cu energia generată. Există, de asemenea, aspectul de mediu - cât de multă poluare s-a produs pentru a crea și opera utilajul și energia nou captată este suficient de curată pentru a merita? Resursele au dispărut spre bine sau sunt regenerabile? Și cum rămâne cu costurile în curs de operare - întreținere? Munca umană necesară? Până în prezent, aparatul cu unde radio Kanzius nu poate atinge aceste praguri necesare. A fost (și este încă) o realizare notabilă, dar și alți inovatori au înregistrat progrese în ultimii 10 ani.

În februarie 2012, o firmă japoneză numită Furukawa Battery a anunțat că lucrează la o celulă de combustibil folosind o tehnologie similară. Compania se așteaptă ca bateriile de combustibil, când sunt gata pentru prima dată, să coste aproximativ jumătate decât o baterie convențională, comparabilă [sursa: Pentland]. Bateria Furukawa are în vedere că tehnologia sa este utilizată ca sursă de putere de rezervă în locuințe, cu o eventuală extindere în aplicații de asistență medicală și tehnologie. Dar totuși, este cam departe de a alimenta vehicule militare mari.

De-a lungul navei americane, cu flota sa masivă și pofta insaciabilă de combustibil scump. La sfârșitul anului 2012, Marina SUA a recunoscut că ar fi nevoie de aproximativ un deceniu până când apa lor din ocean pentru a planifica combustibilul era plauzibilă ... dar, este în lucru. La urma urmei, vorbesc despre transformarea apei din ocean (care este un cocktail format din apă sărată și multe alte lucruri) în combustibil real, ceea ce reprezintă o abatere semnificativă de la planurile menționate anterior de umplerea bateriilor cu o sare, probabil, mult mai curată amestec de apă. Și nu doar orice combustibil, ci JP-5, care este ceea ce Marina SUA preferă să folosească pentru flota sa considerabilă de vehicule aeriene.

Și acest combustibil ar putea fi convertit teoretic în timp, simplificând considerabil logistica reprovizării de combustibil pe ruta (deși Marina nu trebuie să solidifice logistica de montare a mașinilor de prelucrare pe un portavion) ​​[sursa: Stewart].

Următorul proces ar putea face aproximativ 100.000 de galoane (378.541 litri) de JP-5 pe zi. De asemenea, ar putea funcționa producerea de versiuni sintetice ale altor combustibili pe bază de hidrocarburi, care ar putea face procesul mai versatil. În primul rând, o fabrică de prelucrare ar scoate dioxidul de carbon din apă (de proaspătă prospețime și origine). Acest dioxid de carbon ar fi păstrat într-un mod nespecificat, ca o rețetă care să indice un bucătar ca un ingredient să fie deoparte. Apoi, apa oceanică este supusă unei proceduri de osmoză inversă care produce apă dulce - teoretic, acest lucru se întâmplă pe mare și de aceea procesul nu poate începe pur și simplu cu apă dulce. Al doilea proces separă toți atomii de apă dulce - doi atomi de hidrogen pentru mine; un atom de oxigen pentru tine. Apoi, hidrogenul se întâlnește cu dioxidul de carbon din prima etapă și totul trece printr-o procedură de conversie catalitică care are ca rezultat apă, căldură și combustibil. Apa și căldura pot fi utilizate pentru a ajuta la alimentarea procesului propriu-zis sau utilizat în altă parte a navei - procesul necesită un fel de sursă de energie externă pentru a menține toate utilajele (deși Navy Times sugerează că conversia energiei termice a oceanului sau nucleară puterea (care este deja obișnuită pe navele militare) sunt concurenții probabili de a juca un astfel de sistem).

Deci, este apă și căldură. Destul de ușor de reciclat cumva. Și combustibil. Combustibilul este, desigur, obiectivul final. Deci, toate astea trebuie doar arse. Dar cel puțin nu a fost folosit ca pion într-un fel de joc de putere politică internațională. În 2011, Marina a cheltuit între 3,50 și 4 dolari un galon (3,8 litri), în medie, pentru JP-5. Noul JP-5 este estimat să coste între 3 și 6 dolari pe galon (3,8 litri), ceea ce va scădea în timp, deoarece economiile de costuri din combustibil, depozitare și transport ajută la plata investiției inițiale..

Nota autorului: Poate Marina SUA să transforme apa de mare în combustibil cu jet?

Acestea sunt răspunsurile pe care nu le-am găsit. Nimeni - cel puțin nimeni pe care l-aș putea găsi - nu vorbește despre alte implicații ale mediului înconjurător ale acestor combustibili sintetici. Alimentarea unei nave sau a unui jet nu va fi niciodată curată. Sau ușor, pentru asta. Dar întotdeauna va merita să îmbunătățiți cât mai mult un proces (în special un proces nou).

Deci, din acești combustibili sintetici pe bază de hidrocarburi, pare rezonabil să presupunem că, pe măsură ce sunt arse, vor polua la egalitate cu omologii lor obținuți în mod natural. Mă bazez pe această teorie mai ales pe faptul că sunt încă numiți „hidrocarburi” și nu ceva de genul „hidrogen” sau „apă”. Cuvântul „carbon” va avea probabil întotdeauna o conotație negativă, conjugând imagini mentale cu funingine. (Cu excepția profesorului meu de știință din clasa a noua, care a fost piroman și a pus constant flacăra pe foi de hârtie de carbon, pliate pentru a sta în poziție verticală. Ele se ridicau în aer, în timp ce hârtia era aproape să se ardă.) Deci da, probabil că vor fi emisiuni de fum și evacuare de la aceste motoare și porturi de evacuare.

Și ce se întâmplă cu apa oceanică care este purificată în timpul procesului de producție? Contaminanții sunt dezbrăcați și băgați înapoi în ocean, dărâmând nava în timp ce se târăște? Sau partea purificată este produsul secundar, iar tocana oceanului devine parte a produsului final? Acestea sunt întrebările la care știu că ar trebui să răspund, dar la care aș dori doar să pot răspunde. Dacă pot face pe altcineva să se gândească la ele, totuși, va trebui să fiu fericit cu asta.

Articole similare

• Ar putea să alimenteze apa cu sare cu mașini?
• Cum funcționează Biodieselul
• Cum funcționează un motor pe benzină cu hidrogen
• Cum se pot transforma algele în biocombustibil?
• Biocombustibilul este o alternativă rezonabilă (și sigură) de combustibil cu jet?

surse

• Pentland, William. "Celule de combustibil cu apă sărată - în curând?" Forbes. 27 martie 2012. (25 februarie 2013) http://www.forbes.com/sites/williampentland/2012/03/27/salt-water-fuel-cells-coming-soon/
• Stewart, Iosua. "Ochii marine transformă apa mării în combustibil cu jet." Navy Times. 13 octombrie 2012. (25 februarie 2013) http://www.navytimes.com/news/2012/10/navy-turn-sea-water-into-jet-fuel-101312w/
• Stroh, Michael. „Transformarea apei în combustibil”. Știință populară. 13 noiembrie 2007. (25 februarie 2013) http://www.popsci.com/scitech/article/2007-11/turning-water-fuel